基于遙感技術(shù)與HYDRUS-1D模型河套灌區(qū)鹽荒地水鹽運(yùn)移規(guī)律研究.pdf

1、位于干旱半干旱地區(qū)的內(nèi)蒙古河套灌區(qū)土壤母質(zhì)含鹽量大，地下水位較高，每年引入大量鹽分，土壤次生鹽漬化問(wèn)題嚴(yán)重，是我國(guó)土壤鹽漬化發(fā)育的典型地區(qū)也是典型的無(wú)灌溉即無(wú)農(nóng)業(yè)的地區(qū)。
　　隨著黃河水量的不足及黃委對(duì)黃河水資源統(tǒng)一調(diào)度，灌區(qū)在引黃水量持續(xù)減少的情況下，兼顧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和土壤鹽漬化程度向良性發(fā)展的形勢(shì)下，針對(duì)鹽漬化地區(qū)土壤水分運(yùn)動(dòng)和鹽分運(yùn)移的影響因素和復(fù)雜過(guò)程，以當(dāng)?shù)刂饕}漬化土地類(lèi)型鹽荒地為研究對(duì)象，采用田間試驗(yàn)與室內(nèi)試驗(yàn)相結(jié)合的方

2、法，對(duì)灌區(qū)鹽漬化土地的遙感信息及灌區(qū)內(nèi)鹽荒地的水分運(yùn)動(dòng)和鹽分運(yùn)移的復(fù)雜機(jī)理為研究目標(biāo)。
　　研究主要成果包括：
　　1、通過(guò)HYDRUS－1D模型的率定和檢驗(yàn)及模型的模擬研究顯示，模型模擬值與實(shí)測(cè)值擬和較好。模型用于內(nèi)蒙古河套灌區(qū)作物生育期和秋澆期灌水過(guò)程中土壤水鹽運(yùn)移變化的模擬研究是合理可信的，模型能夠較為客觀地模擬再現(xiàn)作物生育期和秋澆期灌水過(guò)程中土壤水鹽運(yùn)移的規(guī)律，揭示了耕地間隙分布的鹽荒地在灌水時(shí)水鹽運(yùn)移規(guī)律。

3、　　土壤水鹽運(yùn)移模型研究顯示，作物生育期是鹽荒地貯存鹽分的時(shí)期，成為灌溉地的“臨時(shí)鹽庫(kù)”，為耕地作物生長(zhǎng)提供了有利條件。秋澆期灌水對(duì)作物生育期積聚下來(lái)的鹽分進(jìn)行了一次大規(guī)模的沖洗，排出鹽分，使灌區(qū)鹽漬化得到了一定的緩解，為翌年儲(chǔ)存灌溉水所帶鹽分騰空出“鹽庫(kù)”。
　　2、研究基于遙感技術(shù)，采用美國(guó)的LandSat5的TM傳感器數(shù)據(jù)，對(duì)河套灌區(qū)鹽荒地進(jìn)行了研究，統(tǒng)計(jì)分析了鹽荒地控制面積及土地利用類(lèi)型調(diào)查。
　　利用遙感技術(shù)和EN

4、VI4.7軟件對(duì)LandSat5影像1986年、1999年、2005年、2009年、2010年的TM數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理，選擇了TM5、4、3模擬真彩色波段組合為最佳組合，進(jìn)行分類(lèi)處理、精度評(píng)價(jià)，并提取相關(guān)信息和分析研究。
　　研究顯示，農(nóng)業(yè)用地不斷侵占其它土地面積。從1986年到2009年，灌區(qū)中上游植被年平均增幅為1.805％；水體、沙地、鹽荒地和居民點(diǎn)、道路及裸地年平均降幅為1.137%、0.925%、1.208%、1.738%。

5、對(duì)2005年、2009年和2010年分類(lèi)結(jié)果進(jìn)行了精度評(píng)價(jià)，總體精度分別達(dá)到了76.82%、78.12%和71.27%；Kappa系數(shù)分別為0.7033、0.7091和0.6817。多光譜遙感影像的光譜信息可以對(duì)中、重度鹽荒地進(jìn)行較好的分類(lèi)，但對(duì)輕度鹽荒地受到植被等諸多因素的影像，分類(lèi)效果較差。
　　3、研究顯示，鹽荒地年度輸入鹽量與流失鹽量基本相等，灌區(qū)中上游研究區(qū)域鹽荒地面積逐年減少，年平均降幅為1.208%，鹽荒地調(diào)節(jié)鹽分的

6、能力大幅度下降，積鹽量年平均降幅2.161%，增加了深層土壤和地下水的鹽分積聚量，增大了灌溉水淋洗鹽分的難度。
　　2009年整個(gè)灌區(qū)鹽荒地總面積1.152萬(wàn) km2，2009年灌區(qū)總輸入鹽量1.896×108kg，總流失量1.818×108kg，年度總積鹽量0.078×108kg。
　　主要?jiǎng)?chuàng)新是以河套灌區(qū)鹽荒地為研究背景，基于HYDRUS－1D模型運(yùn)用遙感技術(shù)分析了灌區(qū)中上游地區(qū)鹽荒地的面積分布及水鹽運(yùn)移規(guī)律，首次運(yùn)用遙

7、感技術(shù)對(duì)灌區(qū)的鹽荒地的分布面積進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，基于模型模擬了鹽荒地水鹽的運(yùn)移規(guī)律，并定量估算了鹽荒地鹽分積聚與流失量。
　　研究深入探索和利用模型模擬再現(xiàn)了鹽荒地土壤水分和鹽分的運(yùn)移規(guī)律，并結(jié)合遙感技術(shù)定量的估算了灌區(qū)中上游地區(qū)鹽荒地的輸入鹽量和流失鹽量，為灌區(qū)節(jié)水灌溉的實(shí)施和土壤鹽漬化的防治提供了理論基礎(chǔ)，對(duì)灌區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要指導(dǎo)作用，對(duì)灌區(qū)水資源的高效利用及合理配置具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，為區(qū)域水鹽管理和灌區(qū)的可持續(xù)開(kāi)發(fā)提供科學(xué)